[发明专利]一种压力容器封头部位多损伤区域定位方法及系统

说明书

本发明提供一种压力容器封头部位多损伤区域定位方法，包括获取压力容器封头表面结构无损伤时，由预设在压力容器封头部位表面上的圆心阵列式传感器中各阵元传感器所采集到的冲击响应信号；获取压力容器封头表面结构有损伤时，由圆心阵列式传感器中各阵元传感器采集到的含损伤的回波响应信号，并统计同时间段内各阵元传感器均采集到回波响应信号的出现次数，以确定出损伤的出现个数；提取各阵元传感器每一次同时采集有回波响应信号时各自回波响应信号的波峰相位时间，并与所有冲击响应信号的波峰相位时间均进行比较，且根据比较结果，得到各损伤的出现位置。实施本发明，能解决现有技术难以充分检测到压力容器封头部位损伤位置的问题。

技术领域

本发明涉及压力容器结构健康监测技术领域，尤其涉及一种压力容器封头部位多损伤区域定位方法及系统。

背景技术

压力容器是指具有承载一定压力或存放易燃易爆品的密封容器，属于特种设备，常服役于各大危险化工品或需储存一定密度气体的工业公司。因为其服役工况的特殊性，对其进行结构监测以保证正常安全运行至关重要，在具有压力容器使用资质的企业中，对压力容器的全面检测是日常工作的重点，为了防止压力容器在使用过程中出现意外，现代企业中有大量的监测方法和防护办法。

近些年来，各种检测技术的发展促进了企业当中设备的生产安全，主要分为有损检测和无损检测两类。其中，有损检测需要对材料进行破坏性试验，以物理或化学的方法通过先进设备器材来对试件内部及表面结构、性质、状态进行检查或测试方法；无损检测是指以不损坏试件的前提下，借助物理或化学手段，通过先进检测仪器和设备来对试件内部及表面结构、性质、状态进行检查或测试方法，因此相比于有损检测，无损检测适用范围更广，更易受人们关注和使用。

超声波检测技术就是无损检测技术中的一种，利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面会发生反射的性质来对缺陷进行检测并定位一种方法。在压力容器的损伤监测中，超声波技术运用较广，在不破坏压力容器工作状态的情况下，任意一点激发出超声波，在合适位置布置阵列传感器，通过接收超声波在压力容器表面的传播信号，根据信号来辨识压力容器在服役状态下的安全可靠性。

压力容器的封头部位因为承受压力较为集中，在运行过程中遭受载荷的冲击较大，较容易产生表面结构缺陷损伤，影响压力容器服役的安全性。目前，常见的压力容器超声波探伤技术借助传感器一发一收模式识别传播路径上的损伤状态，在实际应用过程中识别信号故障比较单一，识别区域较浅，而封头部位的曲面结构常产生多处损伤位置，在检测中难以充分检测到。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种压力容器封头部位多损伤区域定位方法及系统，能解决现有技术难以充分检测到压力容器封头部位损伤位置的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种压力容器封头部位多损伤区域定位方法，包括以下步骤：

获取压力容器封头表面结构无损伤时，由预设在压力容器封头部位表面上的圆心阵列式传感器中各阵元传感器所采集到的冲击响应信号；其中，所述圆心阵列式传感器包括以压力容器封头部位表面正中心为圆心布置的独立传感器以及围绕所述独立传感器沿一定半径圆周布置的多个阵元传感器；所述冲击响应信号是由预先在压力容器封头部位表面上均匀布置一系列的冲击点进行激励处理形成冲击激励信号之后，被各阵元传感器所接收到的信号；

获取所述压力容器封头表面结构有损伤时，由所述圆心阵列式传感器中各阵元传感器采集到的含损伤的回波响应信号，并统计同时间段内各阵元传感器均采集到回波响应信号的出现次数，以确定出压力容器封头部位表面上损伤的出现个数；

提取各阵元传感器每一次同时采集有回波响应信号时各自回波响应信号的波峰相位时间，并与所有冲击响应信号的波峰相位时间均进行比较，且进一步根据比较结果，得到压力容器封头部位表面上各损伤的出现位置。